Вплив теплофізичних властивостей охолоджувача на теплообмін

Вплив теплофізичних властивостей охолоджувача на інтенсивність теплообміну усередині пористого тіла можна врахувати за допомогою числа Прандтля, яке згідно з отриманими даними входить в критеріальне рівняння теплообміну в тій же мірі, що і число Рейнольдса. Однак експериментальних даних про величину і характер зміни коефіцієнта внутрішнього теплообміну ще поки дуже мало. В основному досліджені найпростіші пористі тіла, типу спечених порошків монодисперсних складу. Відсутні дані про вплив на співвідношення між довжиною і діаметром капілярів, властивостей матеріалу.

Фізичні процеси в пристінному шарі при вдув газу в околиці точки гальмування. При вдув охолоджувача через пористу поверхню в прикордонний шар відбувається потовщення цього шару і одночасно деформуються профілі швидкості і температури. Неважко показати з рівняння збереження кількості руху, що профіль швидкості за наявності вдуву повинен мати точку перегину. Оскільки перша похідна від швидкості, пропорційна тертю, позитивна, то і друга похідна також більше нуля. Звідси тангенс кута нахилу профілю швидкості по координаті поблизу стінки повинен зростати зі збільшенням у, тим самим в залежності швидкості від координати з'явиться точка перегину, бо на границі прикордонного шару.

Подача газу через стінку призводить до загальмування газового потоку, причому тим сильніше, чим менше його кінетична енергія. Тому біля стінки ефект вдуву повинен бути вище. Між захищається, і високотемпературним газовим потоком утворюється шар газу, який не тільки змінює процес теплообміну, але навіть впливає на товщину стисненого шару і характер перебігу в ньому. Пояснимо розподіл ліній струму при відсутності і наявності вдуву газоподібних продуктів у пограничний шар. У разі непроникною стінки поточний у в'язкому стислому шарі газ повністю складається з газу набігаючого потоку, що пройшов через ударну хвилю. Якщо уздовж поверхні тіла здійснюється рівномірний вдув газу, то шар в безпосередній близькості від поверхні складається з вдуваемого газу. З малюнка видно, що при 10%-ном і 50%-ном вдув охолоджувача з'являється якась розділяє лінія струму, з одного боку якої знаходиться охолоджувач, а з іншого – газ набігаючого потоку. В деяких випадках можна спостерігати потовщення стисненого шару і помітна зміна картини ліній струму, тобто інтенсивний вдув призводить до того, що зовнішній потік обтікає не вихідний тіло, а деяке нове тієї ж форми, але з великими розмірами.

11 липня 2012

Джерело: www.stroysovet.ru